锅炉水冷壁管氧化皮生成、危害、防范措施

火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉水冷壁是锅炉主体的一个重要组成部分，其主要作用是对燃烧室进行冷却，同时承受高温和高压的工作环境。

由于长期在高温高压下工作，锅炉水冷壁容易出现高温腐蚀问题，如果不及时进行有效的防护，将会严重影响锅炉的安全性和稳定性。

对火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护是一个非常重要的课题。

火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀类型主要包括氧化腐蚀、硫氧化腐蚀和低氧腐蚀。

其中氧化腐蚀是由于水冷壁受燃烧室高温氧化气体的冲击和侵蚀，导致金属表面发生氧化反应，形成氧化物层，从而降低材料的强度和耐蚀性；硫氧化腐蚀是由于锅炉燃料中含有硫元素，燃烧产生的硫氧化气体与水冷壁金属表面发生化学反应，形成硫化物膜，从而加速金属的腐蚀；低氧腐蚀是由于水冷壁内部缺氧环境和水质变化导致金属表面与水发生腐蚀作用，加剧水冷壁的腐蚀速度。

为了有效防护火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀问题，需要采取一系列的防护措施。

首先是优化设计和选材，采用高温合金和耐蚀材料制作水冷壁，提高其耐高温和抗蚀性能。

其次是加强水质和操作管理，保证水冷壁内部水质稳定，减少水中溶解氧和腐蚀物质的含量，防止低氧腐蚀的发生。

同时还需要加强锅炉燃料的预处理，尽量减少硫和碱金属等有害物质的含量，减少硫氧化腐蚀的发生。

还可以采用表面涂层和防凝剂等物理和化学的防护措施，减少氧化和硫氧化腐蚀的发生。

在实际的工程应用中，火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护也面临一些挑战和难点。

首先是高温腐蚀的机理和影响因素比较复杂，需要进行深入研究和分析，从而制定出系统有效的防护方案。

其次是防护措施需要结合水冷壁的实际工作环境和运行情况进行综合考虑，不能单纯依靠一种方法或一种材料来解决问题。

还需要充分考虑防护措施的经济性和可行性，确保其能够在实际工程中得到有效应用。

火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护是一个非常重要的工程问题，需要通过优化设计和选材、加强水质和操作管理、采用物理和化学防护措施等方法来进行有效防护。

火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀及防护火电厂锅炉的水冷壁是一个重要的部件，它承受着高温和高压的环境，长时间运行后容易出现高温腐蚀的问题。

本文将介绍火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护措施。

高温腐蚀是指在高温环境下金属表面与气体、氧化物或化学腐蚀介质接触时的化学反应，导致金属表面受损。

高温腐蚀主要有三种类型：氧化腐蚀、热腐蚀和氯腐蚀。

首先是氧化腐蚀，锅炉在燃烧过程中会产生大量的氧气，当氧气与金属壁面接触时，会发生氧化反应，形成金属的氧化物。

氧化腐蚀主要发生在金属表面温度较高的部分，如燃烧室内的水冷壁。

氧化腐蚀会造成金属表面的脱蚀、颗粒剥落和孔洞形成，降低水冷壁的强度和安全性。

最后是氯腐蚀，它是指金属表面与含氯化物的腐蚀介质接触时发生的化学反应。

氯腐蚀主要发生在锅炉燃烧过程中，燃料和燃烧空气中的氯化物会随着烟气进入水冷壁的金属管道，与金属表面发生氯化反应，导致腐蚀介质的浓度升高，加速水冷壁的腐蚀速率。

为了防止水冷壁的高温腐蚀问题，火电厂采取了一系列的防护措施。

首先是使用耐蚀材料，如铬镍合金或不锈钢等。

这些材料具有较好的抗腐蚀性能，能够在高温和腐蚀介质的条件下保持良好的耐久性。

其次是烟气净化技术的改进，通过控制燃料中的硫含量和燃烧过程中排放的气体中的氯含量，减少腐蚀介质对水冷壁的侵蚀。

火电厂还可以采用气体脱硫和烟气脱碱等方法降低腐蚀介质的浓度。

还可以采用物理防护措施，如在水冷壁表面涂层保护剂和隔热层，减少高温和腐蚀介质对金属表面的接触。

火电厂还可以定期对水冷壁进行维护和检修，及时修复腐蚀损伤，延长设备的使用寿命。

火电厂锅炉水冷壁的高温腐蚀是一个需要重视的问题，但通过合理的材料选择、燃烧控制和防护措施，可以有效减少腐蚀的发生，提高设备的可靠性和安全性。

锅炉水冷壁检修危险点及预控措施锅炉水冷壁是锅炉中的一种重要附件，负责将热量传递给锅炉水，使其蒸发，从而产生蒸汽，为发电提供热能。

一旦水冷壁出现问题，不仅会影响锅炉效率，甚至可能引发火灾、爆炸等严重事故。

因此，在进行锅炉水冷壁检修时，需要严格掌控危险点，预控措施也应随之而来。

锅炉水冷壁检修危险点1.高温锅炉水冷壁是在高温烟气的作用下工作的，工作时的温度很高，一般在700℃以上。

这就给检修人员带来了严重的烫伤风险。

解决方案：检修人员必须配备必要的热防护装备，如隔热服、隔热鞋等。

同时，检修人员需要接受安全培训，并注意不要擅自改变工作程序。

2.高空作业锅炉水冷壁一般安装在锅炉内部的高处，检修时需要爬上高空进行作业。

这就面临着高处坠落的危险。

解决方案：检修人员需要严格按照规定的安全程序进行高空作业。

同时，需要检查安全带等防坠落装备是否牢固可靠。

3.中毒风险锅炉水冷壁在工作时会产生有毒气体，如一氧化碳、二氧化硫等。

长时间暴露于这些有毒气体中，会对人体健康产生极大危害。

解决方案：检修人员在进行作业前必须留意有毒气体种类、浓度等相关信息，并配备必要的防毒面具、防毒装备等。

作业现场必须保持通风良好。

4.机械伤害锅炉水冷壁的积垢层比较厚，需要使用切割等机械工具进行清除。

在此过程中，极易造成工具切割失误，导致伤人事故。

解决方案：检修人员需要配备符合相关规定的机械工具，同时注意安全距离，避免损伤。

锅炉水冷壁检修预控措施1.安全检查在进行锅炉水冷壁检修前，应进行充分的安全检查。

检查内容包含检修人员的安全培训情况，车辆、物资是否检查合格，作业现场、工具是否符合要求，等等。

2.定期例行检查锅炉水冷壁作为锅炉的重要附件，需要定期进行例行检查。

检查内容包括锅炉水冷壁是否有积垢现象，是否存在渗漏等问题。

如发现问题，要及时处理，防止出现严重事故。

3.引进安全检测设备针对锅炉水冷壁的检测，可引进相关安全检测设备，如超声波探伤仪、涡流探伤仪等。

电站锅炉水冷壁管的失效分析及其预防措施【摘要】锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水的界面，多由管子组成。

受热面管工作环境复杂而恶劣，虽围绕使用合适材料和改善工作条件做了大量工作，但由于炉内流动、传热、燃烧过程难以控制，用户水平参差不齐，锅炉使用工况常常出现异常。

工况不正常，设计、制造、安装、使用等环节的不足都会在锅炉受热面管这个薄弱环节集中爆发。

当受热面爆管时，高温高压的汽水喷出，轻则要停炉影响生产，重则容易造成人身伤亡，给企业带来巨大的经济损失。

【关键词】电厂机械；电站锅炉；水冷壁管；失效分析；温度应力；过热损坏；腐蚀破坏0 引言以前质监部门锅检机构主要精力放在大量的工业锅炉检验上，只检验一些自备电厂的电站锅炉，数量不多，容量也较小。

由于与电力行业所面临的研究对象有所不同，两者的侧重点、分析研究失效的方式也有所不同。

总体来说，工业锅炉与电站锅炉的研究衔接不好，有关规程、规范和电力行业标准存在结构性、内容性、配套性和协调性缺陷。

也由于锅炉种类多，在一些法规、文献、出版物中，在谈到受热面管的失效时，会有许多不同说法，在两者之间存在着分类模型不统一、名词术语不统一，既不够系统和完善，又极易引起混淆。

不管是质监部门还是电力行业，在体现科技进步、技术含量等方面都还不尽如人意。

1 水冷壁管爆管的原因由于燃烧系统之脉动，热力工况经常变动，壁温波动引起的交变温度应力会产生疲劳破坏。

在具有膜式水冷壁的炉膛中，相邻管子间的壁温差一般不宜超过50℃，否则过高的热应力将引起焊缝撕裂。

在受热面承受很高热负荷的情况下，若管内工质的质量流速不够高时，就有可能出现沸腾传热恶化现象，将导致壁温急剧上升而遭受过热损坏。

水冷壁受热面管子一般选用20﹟钢，其适用壁温≤480℃。

否则，力学性能得不到保证，还会产生高温氧化破坏。

除了金属温度所引起的破坏之外，水冷壁受热面还会经受由于水垢沉积，导致传热不良而引起破坏以及外壁的腐蚀破坏，磨损破裂等。

超临界锅炉氧化皮生成与脱落的防控摘要：在当前进行超临界锅炉运行操作时锅炉钢结构易发生氧化作用生成铁氧化物在锅炉钢结构外边形成氧化皮，这些氧化皮积累后慧聪金属本体上剥脱，一旦流入受热面管道就可能堵塞管道引起爆管等等问题，本文就超临界锅炉氧化皮产生与脱落的原因进行了探讨，并提出了锅炉氧化皮生成与脱落的防控措施。

关键词：超临界；锅炉；氧化皮；生成与脱落；防控引言超临界锅炉是指运行中锅炉内工质的压力超过临界值的锅炉，通常锅炉所用钢材在高温状态下较于发生氧化，氧化作用所形成的氧化皮对锅炉运行状态会产生影响，我们针对超临界锅炉进行氧化皮生成与脱落机制的了解后发现，锅炉结构温度差与启停操作不规范会造成锅炉氧化皮生成与脱落速度增快。

1锅炉氧化皮形成原因根据奥氏体不锈钢在超临界以上参数锅炉中的使用特性，其抗氧化性较弱，温度越高，高温氧化的速度就会越快，氧化高峰期到来得越早，在实际运行中越容易造成受热面氧化皮的大面积脱落堵塞爆管的事故。

有的厂由于受热面运行超温，以及锅炉启停时温度升降过大，锅炉保养不好，不足10000小时就会发生氧化物大面积快速脱落并堵塞爆管的事故（国内机组高峰期最早的在2700小时左右）。

超临界锅炉高温受热面采用马氏体钢、铁素体钢和奥氏体钢材料后，管道内壁在高温高压水蒸汽作用下生成氧化皮是不可避免的。

氧化皮的主要成分是大量Fe3O4和少量Fe2O3。

而铁氧化物Fe3O4与奥氏体不锈钢母材晶格形式、热膨胀系数之间有较大差异。

运行中，管内壁产生氧化皮生长到一定厚度时，在机组启停过程中，在管道温度变化较大时，由于氧化皮与受热面热膨胀系数相差较大，氧化皮就很容易从金属本体剥落。

当剥落物堆积到管排下部弯头部位时，将导致受热面管路堵塞而引发超温爆管；当剥落物随主蒸汽进入主汽阀会造成主汽阀卡涩；当剥落物进入汽轮机通流部分将发生固体颗粒冲蚀。

防止氧化皮脱落对亚/超(超)临界机组安全、稳定、经济运行具有十分重要的意义。

锅炉氧化皮的形成及预防对策一、氧化物的形成1、氧化物的形成金属的氧化是通过氧（氧离子）与金属发生化学反应的结果。

在高温水蒸汽环境下，金属主要和水蒸汽进行直接反应，蒸汽提供氧离子（O2-）和放出氢分子。

水蒸汽与铁直接反应最初阶段生成等厚度的致密的双层Fe3O4氧化皮，内层为尖晶型细颗粒结构，外层为棒状型粗颗粒结构，并含有一定量的空穴。

2、氧化物的形态显微镜下高温氧化3、水蒸汽对金属的氧化性能纯净的水蒸汽在低温下是稳定和惰性的，但在400℃以上具有强氧化特性，在超过500℃条件下开始分解成氧和氢。

对于钢铁而言，水蒸汽在500～700℃是比氧气更强的氧化剂。

4、不锈钢的在水蒸汽和空气氧化速率650℃的高温氧化实验证明，水蒸汽对18铬系列奥氏体不锈钢的氧化比空气高达约10-20倍，由此可以认为电厂过热器、再热器不锈钢在高温运行时产生的氧化皮，其主要的氧化介质为高温水蒸汽。

5、温度对高温氧化皮的形成影响在高温条件下，金属的氧化速度随温度的升高而加快，在某一温度范围内，金属的氧化速度会突然加快。

对铁基合金而言，在温度升高到某一点时，会产生氧化亚铁相。

氧化亚铁相的氧化速度很快，导致氧化层快速增厚。

在温度超过570℃的条件下，不锈钢氧化的速度逐渐加快，随着温度不断升高，不锈钢的各氧化层会迅速增厚，最外层的三氧化二铁形成连续致密氧化层，在短时间内使得不锈钢的氧化层迅速达到或超过氧化层剥落的临界厚度。

在600℃～620℃之间，金属的氧化速度有一个突变点。

这个突变点表明，不锈钢在氧化过程中随着温度的增加很可能产生了与碳钢相类似的新相。

此时不锈钢的氧化层会迅速增厚。

氧化层达到一定的厚度，就会在运行条件变化（如温度）时剥落，成为氧化皮。

有资料表明，600℃情况下，粗晶粒不锈钢氧化皮需4年达到轻微剥落的临界厚度50um，若是在650℃情况下，1年即可达到该值。

6、氧化层的结构图超温情况下，如T91金属温度超过610℃，在内层会产生不稳定态的Feo出现，这也是低氧分压条件下，高温促进间隙铁离子的大量产生的重要证据。

锅炉受热面氧化皮形成剥离机理分析及防范措施近期机组检修发现，后屏过热器氧化皮有脱落严重，给机组运行和设备本身带来了极大的风险，由于锅炉受热面表面氧化层的形成与剥离，许多大机组曾发生过过热器和再热器管的堵塞爆管，主汽门卡涩和汽轮机部件的固体颗粒侵蚀问题，造成了机组可用率的降低和经济损失。

下面就从氧化皮的形成、氧化皮脱落的原因以及氧化皮的控制措施予以介绍。

二、锅炉简介本锅炉是与600MW四缸四排汽、单轴、凝汽式、中间再热汽轮机配套的亚临界一次中间再热控制循环汽包炉。

锅炉采用单炉膛∏型露天布置，全钢架悬吊结构，固态排渣。

炉膛上部布置了分隔屏过热器，后屏过热器及屏式再热器，前墙与两侧墙前部均设有墙式辐射再热器。

水平烟道深度为8548 mm，整个水平烟道由水冷壁管延伸部分和后烟井过热器管延伸部分包覆。

内部布置有末级再热器和末级过热器。

后烟井深度12768 mm，布置了低温过热器和省煤器。

三、氧化皮形成的原因从热力学角度讲，锅炉管内壁产生蒸汽氧化现象是必然的，因为Fe与水反应生成Fe（OH）3，饱和后，在一定范围转化为Fe3O4Fe+H2O---- Fe3O4+H2此反应在铁表面进行，在表面形成Fe3O4氧化膜，并随同有氢析出，氧化膜的生成遵循塔曼法则：d2=Kt（d为氧化皮的厚度，K为与温度有关的塔曼系数，t为时间），氧化膜的生长与温度和时间有关。

蒸汽侧氧化皮尽管是在运行中产生并不断增厚，但在正常运行中并不大量剥落，其剥落原因主要归咎于机组启停或温度大幅度波动，所产生的温差热应力。

因此机组启停工艺控制非常关键，经验说明，氧化皮剥落特别容易发生在机组停运后再启动时发生。

长期高温运行过程中，奥氏体不锈钢过热器和再热器管子内壁在高温蒸汽作用下会不断氧化从而生成连续的氧化皮，这种氧化皮通常附着在管壁上，在运行中不断增厚并不剥落，由于氧化皮的膨胀系数和奥氏体钢相比差别很大，温度变化时，二者热胀冷缩变形很不协调，就会在其间产生很大的热应力，当氧化皮厚度很薄时其变形协调能力相对较好，粘贴在金属表面的柔弱氧化膜能够随着基体金属的热胀冷缩而协调变形，即使局部产生显微裂纹也不会脱落，但随着金属表面氧化皮厚度的增加，硬而脆的氧化皮变形协调能力不断变差，从而导致其间的温差热应力逐渐变大。

锅炉防止氧化皮脱落的措施锅炉是工业生产中常用的热能设备，它的正常运行对于工业生产至关重要。

然而，在锅炉使用过程中，由于高温、高压等因素的影响，锅炉内壁容易产生氧化皮。

如果氧化皮脱落，将会对锅炉的正常运行产生不利影响，甚至可能引发事故。

因此，采取一系列措施防止氧化皮脱落是非常必要的。

要保证锅炉内水质的优良。

水质是影响锅炉内壁氧化皮形成的重要因素之一。

如果水质含有过多的杂质和溶解氧，将会加速锅炉内壁的氧化反应，导致氧化皮形成速度加快。

因此，需要对锅炉进水口进行过滤处理，去除水中的杂质和氧气。

同时，定期清洗锅炉内部，去除已经形成的氧化皮，保持内壁的光滑。

要保持锅炉运行的稳定。

锅炉在正常运行时，应该保持稳定的水位、压力和温度。

如果锅炉运行不稳定，将会引起水冲击和热冲击，增加氧化皮脱落的可能性。

因此，需要对锅炉的控制系统进行维护和调整，确保锅炉运行的平稳。

要加强锅炉的维护保养。

定期的维护保养是防止氧化皮脱落的重要手段之一。

应该定期检查锅炉内部的腐蚀和氧化情况，及时进行维护和修复。

同时，要定期清洗锅炉内部的沉淀物和污垢，保持锅炉内部的清洁。

在维护保养过程中，还应该注意锅炉内部的通风和排放，避免氧化皮形成的原因。

锅炉的材质选择也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。

不同材质的锅炉对氧化皮的抵抗能力是不同的。

一般来说，使用耐腐蚀性能好的材质制造的锅炉，能够减少氧化皮的形成。

因此，在选择锅炉时，应该考虑到锅炉材质的耐腐蚀性能，选择适合的材质。

锅炉操作人员的技术水平也是防止氧化皮脱落的重要因素之一。

锅炉操作人员应该具备一定的专业知识和技术能力，能够熟练操作锅炉，合理调整锅炉参数，及时发现和处理锅炉运行中的异常情况。

只有锅炉操作人员具备良好的技术水平，才能够保证锅炉的安全运行，防止氧化皮脱落。

锅炉防止氧化皮脱落的措施包括保证水质优良、保持锅炉运行稳定、加强维护保养、选择合适的材质和提高操作人员的技术水平等。

通过采取这些措施，可以有效地防止锅炉内壁氧化皮脱落，保证锅炉的正常运行，确保工业生产的顺利进行。

浅谈水冷壁爆管原因与预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施。

关键词：水冷壁爆管预防措施1.前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。

它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。

水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。

[1]2.水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。

2.1.1水汽侧腐蚀。

水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。

[2]（1）氢腐蚀。

爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。

内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。

由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。

当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。

（2）蒸汽腐蚀。

水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。

浅谈火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施摘要：深入分析,当火电厂的锅炉设备经过长时间的运行后,锅炉的进水内壁就会就很容易出现不同程度的氧化皮,而后剥落并沉淀在锅炉管内,这种问题的出现就对锅炉设备的正常稳定运行造成了很大的阻碍。

对于这种情况,本文从锅炉金属氧化皮形成及剥落的机理入手,对火电厂氧化皮剥落问题进行了研究,在此基础上提出了一些相对有效的防范措施,尽可能地降低金属氧化皮的形成和剥落。

关键词：火电厂；锅炉；金属氧化皮剥落问题；防范措施1锅炉氧化皮脱落原因及造成的影响火电厂锅炉在运行期间蒸汽温度可高达六百度左右，刚好符合蒸汽氧化的范围。

这时水蒸气就会自然分解，然后同锅炉的金属离子发生化学反应，也就造成金属氧化皮。

随着高温时间的延长，金属管壁就会一直处于氧化状态，最终产生大面积的氧化皮。

一旦氧化皮的厚度达到一定数值后便会自然而然进行脱落。

以下是造成氧化皮脱落的相关原因。

炉管材质的影响。

火电厂所使用的锅炉合金成分丰富多样，各种成分的抗氧性及温度上面存在明显差异。

如在设计锅炉过程中未能考虑这些条件，将导致炉管温度在很长时间超过抗氧化温度，导致其锅炉氧化速度加快，氧化皮的厚度将会超出一定标准从而剥落；管壁温度的影响。

对于氧化皮发生剥落的锅炉或者是出现安全事故的，通常情况下可以翻阅运行记录来确定是否由于管壁温度过高造成。

如果锅炉在运行过程中，其金属表面温度超出可接受的温度，就会迅速进行氧化，从而导致氧化皮厚度不断增加，等到了某一个厚度值之后，将会发生氧化皮脱落。

机组启停过程中产生的热应力。

火电厂运行过程中在启动机组时，一般情况下会承受较大的热负荷。

如果在此过程中水循环标准达不到相关规定将会导致炉管保持高温干烧，从而导致迅速发生氧化反应。

一旦发生这种现象，通常运行人员会选择往炉管中喷入温水的方式进行降温。

尽管这种做法能降低炉管温度，但却会造成热应力，从而致使氧化皮剥落。

目前常见的氧化皮脱落现象都是由于这种问题导致的。